云南省生豬養(yǎng)殖環(huán)境容量初步分析

吳 晶，王 娟，趙彥光，孫 強(qiáng)

（云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，云南 昆明 650224）

云南省生豬養(yǎng)殖環(huán)境容量初步分析

吳 晶，王 娟，趙彥光，孫 強(qiáng)

（云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，云南 昆明 650224）

畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便已成為我國農(nóng)村面源污染的主要來源，文章對(duì)云南省2011—2013年生豬養(yǎng)殖量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)合國內(nèi)外有關(guān)研究，確定了云南省生豬糞尿排放量的估算參數(shù)，估算出云南省生豬糞尿排放量和氮、磷排放量。估算結(jié)果，云南省2011—2013年生豬年均糞尿排放量為8 439.99萬t，全省基本農(nóng)田糞尿負(fù)荷量為13.83 t/hm2；氮平均排放總量為59 359.50 t、磷平均排放總量為3 731.17 t，氮平均負(fù)荷量為9.54 kg/hm2、磷平均負(fù)荷量為0.60 kg/hm2。該研究結(jié)果可為生豬養(yǎng)殖的科學(xué)區(qū)劃與環(huán)境污染的綜合整治提供決策依據(jù)。

生豬；養(yǎng)殖；糞便；氮磷；污染；環(huán)境容量

云南省作為國家西部重要的畜禽養(yǎng)殖大省，在全國占有十分重要的地位。畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展對(duì)促進(jìn)云南省農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民持續(xù)增收發(fā)揮了重要作用，但隨著養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大，隨之帶來的環(huán)境污染呈現(xiàn)出日益加劇的趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國每年產(chǎn)生38億t畜禽糞污，綜合利用率不到60%，2014年規(guī)模畜禽養(yǎng)殖化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand,COD）和氨氮排放量分別為1 049萬t和58萬t[1]。“十二五”期間，云南省養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，綜合生產(chǎn)能力不斷提高，到2013年全省生豬存欄4 421.25萬頭、出欄6 137.65萬頭、豬肉產(chǎn)量516.26萬t[2]，生豬年出欄1萬頭以上的規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)（戶）達(dá)79個(gè)。2013年云南省COD和氨氮排放量中農(nóng)業(yè)源排放量為72 369 t、11 473 t，占總排放量的13.22%和19.76%[3]。

對(duì)于區(qū)域畜禽糞便排放量及氮、磷、鉀含量的估算已有很多報(bào)道[4-9]，目前對(duì)云南省畜禽糞便排放量估算還沒有報(bào)道，而且對(duì)養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的氮、磷缺少估算。本研究根據(jù)云南省2011—2013年畜牧業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，估算了2011—2013年生豬糞尿排放總量及氮、磷產(chǎn)生量，為云南省生豬養(yǎng)殖的科學(xué)區(qū)劃與環(huán)境污染的綜合整治提供決策依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源

1.1 生豬存欄、出欄數(shù)

按照《云南農(nóng)業(yè)年鑒》（2012—2014年）和云南省農(nóng)業(yè)廳編制的《云南畜牧業(yè)發(fā)展資料選編（2011— 2013年）》統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)[2，10-11]，收集云南省16個(gè)州（市）2011—2013年生豬存欄數(shù)（含能繁母豬存欄數(shù)）、出欄數(shù)，并根據(jù)國內(nèi)生豬糞尿排放估算參數(shù)估算2011—2013年云南省生豬糞尿排放總量。云南省2011—2013年生豬存欄、出欄數(shù)和生豬飼養(yǎng)規(guī)模情況見表1、表2。

1.2 基本農(nóng)田總量

2010年云南全省及各州（市）基本農(nóng)田總量按照云南省國土資源廳提供的數(shù)據(jù)測(cè)算。

2 估算參數(shù)

2.1 飼養(yǎng)周期估算

本研究存欄能繁母豬飼養(yǎng)周期按365 d計(jì)算，存欄和出欄生豬飼養(yǎng)周期按165 d計(jì)算。

2.2 糞尿排放量參數(shù)估算

2.2.1 單頭糞尿排放量 按照文獻(xiàn)報(bào)道的方法[12-13]，結(jié)合云南省飼養(yǎng)規(guī)模的實(shí)際情況，能繁母豬排糞量按3.50 kg/d估算、排尿量按6.00 kg/d估算；存欄和出欄生豬排糞量按1.50 kg/d估算、排尿量按3.00 kg/d估算。

2.2.2 年糞尿排放總量 采用以下計(jì)算公式確定生豬產(chǎn)糞、尿總量：

年排糞尿總量=出欄量×單頭糞尿排放量×飼養(yǎng)周期+存欄量×單頭糞尿排放量×飼養(yǎng)周期

2.3 糞尿中氮磷含量參數(shù)估算

2.3.1 單頭氮磷排放量 按照云南省規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)和養(yǎng)殖小區(qū)的采樣結(jié)果[14]，以及云南省飼養(yǎng)規(guī)模的實(shí)際情況，豬糞尿中氮含量估算值為3.50 g/（頭·d）、磷含量估算值為0.22 g/（頭·d）。

2.3.2 年氮磷排放總量 采用以下計(jì)算公式確定生豬產(chǎn)氮、磷總量：

年排氮磷總量=出欄量×單頭氮磷排放量×飼養(yǎng)周期+存欄量×單頭氮磷排放量×飼養(yǎng)周期

表1 云南省2011—2013年生豬存欄、出欄數(shù) 萬頭

表2 云南省2011—2013年生豬飼養(yǎng)規(guī)模情況

2.4 糞尿容量及氮磷容量參數(shù)估算

糞尿容量按照環(huán)境保護(hù)總局自然生態(tài)保護(hù)司編寫的《全國規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染情況調(diào)查及防治對(duì)策》中規(guī)定的每公頃耕地每年能夠承載的畜禽糞便為30 t計(jì)算[15]；氮磷容量參數(shù)按照糧食作物年需求量219 kg/hm2和63 kg/hm2計(jì)算[16]。

3 估算結(jié)果

3.1 各州（市）糞尿排放總量估算

根據(jù)2011—2013年云南省各州（市）生豬糞尿排放量估算得出全省糞尿排放總量。從圖1和表3可以看出，全省2011—2013年生豬平均糞尿排放總量為8 439.99萬t，其中曲靖市的生豬糞尿排放總量最高（1 802.48萬t）、其次為紅河州（947.82萬t）、第三是昭通市（727.92萬t）、第四是文山州（673.59萬t），這4個(gè)州（市）糞尿排放總量占云南全省排放總量的49.19%。曲靖市比排名最后3個(gè)州市（西雙版納州、怒江州和迪慶州）的總和還多1 527.46萬t，是迪慶州的21.37倍。

圖1 云南省2011—2013年各州（市）生豬年平均排放糞尿總量比例

表3 云南省2011—2013年生豬糞尿排放量估算 萬t

3.2 各州（市）基本農(nóng)田糞尿負(fù)荷量估算

從表4可以看出，2011—2013年全省基本農(nóng)田平均糞尿負(fù)荷量為13.83 t/hm2。在云南省16個(gè)州（市）中，曲靖市最高（24.98 t/hm2），其次為大理州（20.72 t/hm2），第三是保山市（19.93 t/hm2），第四是楚雄州（17.33 t/hm2），西雙版納州最低（4.63 t/ hm2）。云南省2011—2013年基本農(nóng)田糞尿負(fù)荷比例見圖2。

圖2 云南省2011—2013年基本農(nóng)田糞尿負(fù)荷比例

表4 云南省2011—2013年基本農(nóng)田糞尿負(fù)荷量

3.3 各州（市）氮磷排放總量估算

根據(jù)2011—2013年云南省各州（市）生豬氮磷排放量估算得出全省氮磷排放總量。從表5可以看出，全省2011—2013年生豬平均氮排放總量為59 359.50 t、磷排放總量為3 731.17 t，其中曲靖市的生豬氮磷排放總量最高（13 023.11 t、818.60 t）、其次為紅河州（6 775.60 t、425.90 t），第三是昭通市（5 193.30 t、326.44 t），迪慶州最少（523.32 t、32.89 t）。

3.4 各州（市）基本農(nóng)田氮磷負(fù)荷量估算

從表6可以看出，在云南省16個(gè)州（市）中，2011—2013年全省基本農(nóng)田氮平均負(fù)荷量為9.54 kg/hm2、磷平均負(fù)荷量為0.60 kg/hm2。氮、磷平均負(fù)荷量最高的是曲靖市（18.05 kg/hm2、1.13 kg/hm2），其次是大理州（14.39 kg/hm2、0.90 kg/hm2），再次是保山市（13.99 kg/hm2、0.88 kg/hm2），氮磷平均負(fù)荷量最低的是西雙版納州（3.09 kg/hm2、0.19 kg/hm2）。云南省2011—2013年基本農(nóng)田氮磷負(fù)荷比例見圖3。氮磷負(fù)荷量統(tǒng)計(jì)結(jié)果與糞尿負(fù)荷量一致。

表5 云南省2011—2013年生豬氮磷排放量估算 t

表6 云南省2011—2013年基本農(nóng)田氮磷負(fù)荷量 kg/hm2

圖3 云南省2011—2013年基本農(nóng)田氮磷負(fù)荷比例

4 分析與討論

（1）云南省2011—2013年基本農(nóng)田糞尿平均負(fù)荷量為13.83 t/hm2，氮平均負(fù)荷為9.54 kg/hm2、磷平均負(fù)荷為0.60 kg/hm2，離估算的糞尿容量及氮磷容量參數(shù)還有一定的距離。

（2）由于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)過程中無法統(tǒng)計(jì)到全省種公豬的存欄數(shù)，故按照其余存欄生豬飼養(yǎng)周期計(jì)算。生豬養(yǎng)殖過程中糞尿排放量受年齡、體重、飼養(yǎng)階段、飼糧組成、環(huán)境溫度的影響也很大，如年齡與體重越小，排泄量越?。幻谌槟肛i較懷孕母豬采食量大，排泄量也大；夏季環(huán)境溫度高，豬的飲水量大，排尿量也多。由于無法詳細(xì)統(tǒng)計(jì)出生豬飼養(yǎng)周期的數(shù)據(jù)，均按照能繁母豬和存欄、出欄生豬計(jì)算。

（3）云南省2012年共有31個(gè)生豬調(diào)出大縣，其中曲靖市8個(gè)（麒麟?yún)^(qū)、陸良縣、師宗縣、羅平縣、富源縣、會(huì)澤縣、沾益縣、宣威市）、大理州5個(gè)（大理市、鶴慶縣、賓川縣、祥云縣、彌渡縣）、保山市4個(gè)（隆陽區(qū)、施甸縣、騰沖縣、昌寧縣），3個(gè)州（市）生豬調(diào)出大縣占全省生豬調(diào)出大縣總數(shù)的54.84%。而這3個(gè)州（市）也是云南省糞尿負(fù)荷量最高的州（市），特別是曲靖市，如果畜禽糞便全部用作農(nóng)家肥還田，負(fù)荷量已達(dá)24.98 t/hm2，假如再加上家禽、肉牛、奶牛、肉羊等其他家畜（禽）的糞尿，負(fù)荷量有可能已超過國家規(guī)定的30 t/hm2承載量，表明曲靖市耕地土壤和水體存在富營養(yǎng)化的潛在風(fēng)險(xiǎn)，需要提高警惕。

（4）大理州作為云南省“九大高原湖泊”之一的洱海的所在地，2011—2013年基本農(nóng)田平均糞尿負(fù)荷量為20.72 t/hm2，但大理州作為云南省奶牛存欄量最多的地區(qū)，2013年奶牛存欄量達(dá)15.5萬頭[17]，如果按照《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18596—2001）規(guī)定的1頭奶牛折算成10頭豬當(dāng)量計(jì)算，相當(dāng)于還存欄155萬頭生豬，負(fù)荷量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于僅按照生豬計(jì)算的負(fù)荷量，雖然洱海2014—2015年水質(zhì)總體保持在Ⅱ類水平，但仍然需要加強(qiáng)污染防治，適當(dāng)限制畜禽的養(yǎng)殖規(guī)模和數(shù)量。

（5）昆明市自2008年起在滇池2 920 km2流域范圍內(nèi)實(shí)施畜禽禁養(yǎng)，涉及畜禽多達(dá)800多萬頭（只），到2009年已全部完成搬遷工作。由于養(yǎng)殖數(shù)量的急劇減少，2011—2013年糞尿排放總平均量為576.59萬t，糞尿負(fù)荷量為14.31 t/hm2，但其養(yǎng)殖范圍僅限于宜良、尋甸、祿勸、安寧、石林、嵩明、富民、東川、官渡等9個(gè)縣（區(qū)），其污染風(fēng)險(xiǎn)也不容小視，須加強(qiáng)上述縣（區(qū)）的監(jiān)管。

（6）迪慶州和怒江州2011—2013年糞尿排放總平均量為84.36萬t、107.31萬t，雖然排放總量少，但這兩個(gè)州位于云南省西北部，山高谷深，可耕種土地面積有限，使得糞尿負(fù)荷量偏高（13.90 t/hm2、16.16 t/hm2），一旦養(yǎng)殖總量超過環(huán)境容量，造成環(huán)境污染后，治理將十分困難。

（7）除上述州（市）以外的地區(qū)，2011—2013年糞尿排放總平均量距離30 t/hm2的承載量還有一定的距離，還能容納一定的生豬飼養(yǎng)量，但還是需要科學(xué)規(guī)劃、合理布局，準(zhǔn)確把握畜禽養(yǎng)殖的品種、規(guī)模、總量，加大畜禽養(yǎng)殖污染防治設(shè)施的投入。

5 結(jié)論

由于云南省養(yǎng)殖區(qū)域分布的不均勻性，致云南省耕地環(huán)境承載量分布不均，部分地區(qū)畜禽規(guī)模化養(yǎng)殖容量有限，污染風(fēng)險(xiǎn)較大。建議相關(guān)部門盡快組織力量，開展相關(guān)調(diào)查研究，結(jié)合“發(fā)展基礎(chǔ)、資源稟賦、環(huán)境承載能力、消費(fèi)習(xí)慣、屠宰加工”等因素，科學(xué)地將云南省16個(gè)州（市）、108個(gè)縣（區(qū)）分為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)、約束發(fā)展區(qū)、潛力增長區(qū)和適度發(fā)展區(qū)。

[1]農(nóng)業(yè)部辦公廳.于康震副部長在全國畜禽標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖暨糞污綜合利用現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上的講話[EB/OL].http://www.moa.gov. cn/zwllm/tzgg/tz/201510/t20151023_4875680.htm.

[2]云南省農(nóng)業(yè)廳.云南農(nóng)業(yè)年鑒（2014）[M].昆明：云南人民出版社，2015：278.

[3]云南省環(huán)境保護(hù)廳.2013年云南省環(huán)境狀況公報(bào)[EB/OL]. http://www.7c.gov.cn/xxgk/read.aspx?newsid=47856.

[4]彭里，王定勇.重慶市畜禽糞便年排放量的估算研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2004，20（1）：288-292.

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[6]武深樹，譚美英，黃璜，等.湖南洞庭湖區(qū)農(nóng)地畜禽糞便承載量估算及其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009，17（6）：1245-1251.

[7]龐鳳梅，李鵬，李玉浸，等.天津市畜禽糞便年排放量估算及控制對(duì)策研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2008，25（3）：82-85.

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[9]石建州，周索，趙金兵，等.南陽市規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便排放量估算與環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，35（12）：76-81.

[10]云南省農(nóng)業(yè)廳.云南農(nóng)業(yè)年鑒（2012）[M].昆明：云南人民出版社，2014：477.

[11]云南省農(nóng)業(yè)廳.云南農(nóng)業(yè)年鑒（2013）[M].昆明：云南人民出版社，2014：316.

[12]王新謀.家畜糞便學(xué)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，1999：266.

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[14]趙彥光，謝萍，楊國明，等.云南省規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)（小區(qū)）污染物產(chǎn)生數(shù)量及系數(shù)研究 [J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，33（5）：74-79.

[15]環(huán)境保護(hù)總局自然生態(tài)保護(hù)司.全國規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)污染情況調(diào)查及防治對(duì)策[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002：77-78.

[16]沈根祥，錢曉雍，梁丹濤，等.基于氮磷養(yǎng)分管理的畜禽場(chǎng)糞便匹配農(nóng)田面積[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006（S2）：268-271.

[17]大理州統(tǒng)計(jì)局.大理州2013年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[EB/OL].http://www.tjcn.org/tjgb/201410/27749.html.

（編輯：柳青）

S828

A

1002-1957(2016)06-0076-05

2016-10-10

云南省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2016DP019）

吳 晶（1981-），女，云南昆明人，助理研究員，研究方向?yàn)樾竽翗I(yè).E-mail：wujing_fy@163.com

孫 強(qiáng)（1977-），男，四川西昌人，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)樾竽莲F醫(yī)技術(shù)研究與區(qū)域經(jīng)濟(jì).E-mail：kyc777@163.com